一种用于电池金属外壳的盖板和电池外壳的制作方法

文档序号:14882267发布日期:2018-07-07 10:08阅读:286来源:国知局

本实用新型属于电池技术领域,尤其涉及具有高安全性、结构简单且将注液孔与防爆阀集成于一体的一种用于电池金属外壳的盖板。



背景技术:

由于国家提出了新能源战略,政府和企业对新能源汽车产业的关注也持续升温,而作为新能源汽车行业的关键零部件,锂离子电池已成为各级部门关注的核心问题,其中,锂离子电池的成本和安全性能成为行业关注的重点。因此,在锂离子电池生产过程中,在保证安全的前提下,如何最大程度的降低制造成本,成为锂离子电池成产厂家的关注的问题。

现有铝壳锂离子电池外壳分为两部分:铝壳壳体和盖板,两者通过激光焊接结合为一体,在盖板上有两个具有重要功能的结构组件:一是注液孔,用于将电解液注入到壳体内部,二是防爆阀,当锂离子电池内部压力大于设定压力时,防爆阀的刻印处会首先于盖板与壳体焊缝处破裂,释放压力,避免锂离子电池内部压力蓄积过大导致爆炸。这两个功能结构缺一不可。如图1所示,为目前铝壳电池的生产过程,其首先在盖板1上分别独立制作防爆阀11和注液孔12,然后将盖板1和壳体焊接,从注液孔12注入电解液,然后用密封铝钉13封住盖板1的注液孔12,对注液孔12进行封口。这种结构存在两个问题1)在盖板1上需要制作防爆阀11和注液孔12两个功能结构,工艺繁琐、会增加盖板1的加工成本;2)在检查防爆阀11是否符合质量要求时,需要拿着整个盖板1进行破坏性检查,盖板通常比较大比较重,因而会增加检测成本。



技术实现要素:

为了解决现有电池盖板加工成本和检测成本较高的问题,本实用新型希望提出将盖板的注液孔与防爆阀集成于一体的一种电池金属外壳的防爆盖板,以及具有该防爆盖板的电池外壳。

为了达到上述目的,本实用新型采用的主要技术方案包括:

一种用于电池金属外壳的盖板,包括:

盖板本体,所述盖板本体上设置有注液孔;

金属片,所述金属片与所述注液孔配合设置,用于密封所述注液孔;

防爆刻印,所述防爆刻印设置于所述金属片上,且所述防爆刻印的图案由凹陷于所述金属片表面的线条组成,形成易撕裂的部位进行防爆。

优选的,所述金属片通过焊接接合于所述注液孔。

优选的,本新型的盖板还包括硬质塑料片,所述硬质塑料片覆盖在所述金属片表面,并对应所述防爆刻印处设置。

优选的,所述防爆刻印采用冲压成型;或者所述金属片与所述防爆刻印一体冲压成型。

优选的,所述防爆刻印的图案包括三个同心圆;或者所述防爆刻印的图案包括两个同心圆和沿所述同心圆的径向延伸的线条;或者所述防爆刻印的图案包括至少两根交叉于一点的线条。防爆刻印的线条交叉点处形变最大,交叉点处首先炸裂,然后沿防爆刻印撕裂。

优选的,所述防爆刻印的线条在沿所述金属片厚度方向的截面上呈V字形。电池内部高压状态下,尖锐形状的刻印处受力更为集中,形变余量较大,因此更容易形成断裂。

为了保证防爆刻印处正常的强力需求,所述防爆刻印的深度为所述金属片厚度的1/3~2/3。

优选的,所述盖板为方形铝制盖板。

优选的,所述防爆刻印设置在金属片的内侧面上,相对于设置在金属片的外侧面而言,设于内侧面可以保护防爆刻印。当电池外壳内压力过大时,内部气压驱动所述金属片向外膨胀,所述金属片由内侧面向外侧面发生形变,从防爆刻印的线条处爆开。

一种电池外壳,所述电池外壳包括壳体和盖板,所述壳体为方形壳体,所述盖板为以上任一实施方案所限定的盖板。优选的,所述金属外壳为铝制外壳。

本实用新型的有益技术效果是:

本实用新型主要是将盖板的注液孔和防爆阀集成于一体,将防爆结构从盖板转移至金属片上。在电池制备过程中,先将盖板焊接到金属壳上,通过注液孔注入电解液,然后再用一个已设有防爆刻印的金属片接合至注液孔,对注液孔进行闭合。防爆刻印用于当电池外壳内部的压力超过临界值时,由于防爆刻印线的存在,使该部位能够优先于盖板与金属壳的焊接处发生变形开裂,从而将金属壳内部的压力泄出,避免爆炸。

此外,本实用新型的还在金属片的防爆刻印处加上一层硬质塑料片起到保护金属片上防爆刻印的作用,并且该硬质塑料片可提供一定的抗压能力,防止连锁爆炸。

本实用新型进一步对防爆刻印的组合形式、防爆刻印线的线形和深度等进行进一步优化、组合和设计,以进一步增加安全泄压防爆的性能,并同时兼顾金属片的正常抗压强度,防止电解液轻易泄漏。

附图说明

图1为现有技术用于电池金属外壳的盖板的结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例用于电池金属外壳的盖板的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例中金属片及防爆刻印的线条的剖面结构示意图。

【附图标记说明】

1盖板;11防爆阀;12注液孔;13密封铝钉;

2盖板本体;21注液孔;22金属片;23硬质塑料片;221防爆刻印;2211防爆刻印的线条。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本实用新型作详细描述。

如图2所示,为实用新型的优选实施例。本实施例的用于电池金属外壳的盖板,其包括盖板本体2,优选为一种方形铝制盖板;在盖板本体2上设有注液孔21,金属片22用于接合到注液孔21将注液孔21闭合,其中金属片22上设有防爆刻印221,防爆刻印221的图案由凹陷于金属片22表面的线条2211组成,形成易撕裂的部位进行防爆。在电池金属外壳生产过程中,首先将盖板本体2与金属外壳焊接接合,形成一个电解液容纳槽,然后通过注液孔21向内部注入电解液,接着将金属片22焊接接合到注液孔21上,由此将注液孔21密封。当金属外壳内部产生气体压力越来越大,超过临界值时,压力首先会使金属片22的防爆刻印221发生变形,使金属片22从防爆刻印221处撕裂,将金属外壳内的压力泄出,防止压力过大引起爆炸。优选的,在金属片22表面对应防爆刻印221处还覆盖一层硬质塑料片23,起到保护金属片上防爆刻印的作用。硬质塑料片23可通过粘胶粘接在金属片22表面。

其中,金属片22上的防爆刻印221系采用冲压成型,或者金属片22包括其上设置的防爆刻印221整体为一体冲压成型。

其中,防爆刻印221图案的形式,可如图2所示,防爆刻印221的图案包括两个同心圆和沿同心圆的径向延伸的线条2211,在其他实施例中,防爆刻印221的图案可为三个同心圆或者由至少两根防爆刻印的线条2211交叉于一点组合而成,防爆刻印221的图案的线条2211交叉点处形变最大,交叉点处首先炸裂,然后沿防爆刻印221的线条2211撕裂,泄出内部压力。防爆刻印221设置在金属片22的内侧面或外侧面上,优先设于内侧面,可保护防爆刻印221(相对外侧面而言可以保护防爆刻印221)。当电池外壳内压力过大时,内部气压驱动金属片22向外膨胀,金属片22会由内侧面向外侧面发生形变,最后经防爆刻印221处爆开。

如图3所示,为本实用新型较佳实施例的金属片22的剖面图,可以看到防爆刻印221的线条2211的线型和深度。如图3所示,防爆刻印221的线条2211的横截面呈V字形,V字形的横截面可保证金属片22的结构相比于矩形截面的线条2211,可提供必要的抗压强度,同时又能够在压力过大的情况下,从防爆刻印221的线条2211处变形并开裂。电池内部高压状态下,V字形尖锐形状的刻印受力更为集中,形变余量较大,因而更容易断裂;其相对于半圆形或圆弧形等横截面,V字形横截面的刻印其张力较小,易于爆开以泄出金属外壳内部压力,防止电池蓄积压力引起爆炸。为了平衡金属片22的正常抗压强度和及时排泄压力的需求,防爆刻印221的线条深度为金属片厚度的1/3~2/3,优选为1/2(如图3所示)。

归纳起来,本实用新型的电池金属外壳的防爆盖板,其有益技术效果主要包括:

(1)本实用新型的电池金属外壳的防爆盖板1,简化了盖板设计和加工工艺,在生产制程过程中降低了成本。

(2)将防爆刻印221设于金属片22上,将注液孔和防爆阀的功能集成,不影响锂离子电池的正常生产制程和使用安全。

(3)相对于现有技术,将防爆刻印221由盖板转移至金属片22后,在防爆刻印质量的检查时,只需要对金属片22的防爆刻印221的强度/抗压强度逐个进行检查(只需拿着金属片22进行检查),而不是对整个较重较大的盖板进行检查,故节省了检测成本。

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